矿用隔爆型双电源切换控制箱

摘要

本发明属于电气控制技术，涉及矿用隔爆型双电源切换控制箱，包括连接主电源的主变压器和连接副电源的副变压器，主、副变压器的次级输出端的一处分别经主电源的主继电器、副电源的副继电器控制后共同经保护器连接负载；主、副变压器的次级输出端的另一处分别经主、副电源通断检测电路后接PLC控制器，PLC控制器连接主、副继电器的输入端，主电源通断检测电路设有用于切换主、副电源的手动切换按钮，副电源通断检测电路设有输出断开按钮。本发明的有益效果是，安装方便，操作简单，安全可靠。它通过传统继电器控制和现代先进的可编程逻辑控制器相结合的方式，在保证系统稳定运行的同时，大大减少了设备复杂繁琐的接线。

权利要求

1.一种矿用隔爆型双电源切换控制箱，其特征在于：包括连接主电源的主变压器和连接副电源的副变压器，主、副变压器的次级输出端的一处分别经主电源的主继电器、副电源的副继电器控制后共同经保护器连接负载；主、副变压器的次级输出端的另一处分别经主、副电源通断检测电路后接PLC控制器，PLC控制器连接主、副继电器的输入端，主电源通断检测电路设有用于切换主、副电源的手动切换按钮，主、副电源通断检测电路设有输出断开按钮；

主电源通断检测电路包括经第一保险丝连接主变压器的次级输出端的另一处的主整流桥，主整流桥两输出端之间连接有第一吸能电阻，其中一个输出端经主继电器连接PLC控制器，另一个输出端的一支经第一二极管连接PLC控制器，另一支经第一二极管和输出断开按钮连接PLC控制器，再一支经手动切换按钮连接PLC控制器；副电源通断检测电路包括经第二保险丝连接副变压器的次级输出端的另一处的副整流桥，副整流桥两输出端之间连接有第二吸能电阻，其中一个输出端经副继电器连接所述的PLC控制器，另一个输出端的一支经第二二极管连接PLC控制器，另一支经第二二极管和输出断开按钮连接PLC控制器，再一支直接连接PLC控制器。

说明书

矿用隔爆型双电源切换控制箱

技术领域

[0001] 本发明属于电气控制技术在矿用电气领域的应用，涉及一种井下监控设备双电源供给设备，即矿用隔爆型双电源切换控制箱。

背景技术

[0002] 井下分站式安全监控系统分站目前均采用单回路供电系统供电，虽然分站蓄电池在供电系统停电后可保证2个小时以上的自放电供电，但分站电源多与采掘供电共用，受采掘供电影响大，一旦采掘系统停电时间超过2小时以上，监测分站蓄电池就会出现完全放电而造成监控系统闭锁停止工作，且分站蓄电池使用寿命与充放电次数有关,频繁的充放电会缩短蓄电池的容量,相应缩短了蓄电池自供电时间,对安全极为不利。

[0003] 国内目前对监控系统的供电方式有两种,一种方式是专用线路供电,该方式需要从地面往井下敷设专用电缆, 虽然避免了井下采掘供电的影响,但敷设线路长, 线径较大,电压降大,仍然为单回路供电,掉电现象还是没有得到解决。另一种方式就是目前普遍采用的井下分站单回路供电,受采掘供电影响较大,监控系统掉电频繁。国外一些采煤国家监控系统多采用总线式,专用变压器及专用线路供电,供电较稳定, 监控系统掉电现象相对较少。

发明内容

[0004] 本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种使用方便、供电可靠的矿用隔爆型双电源切换控制箱。

[0005] 本发明是通过如下技术方案实现的：

[0006] 本发明的矿用隔爆型双电源切换控制箱，其特殊之处在于：包括连接主电源的主变压器和连接副电源的副变压器，主、副变压器的次级输出端的一处分别经主电源的主继电器、副电源的副继电器控制后共同经保护器连接负载；主、副变压器的次级输出端的另一处分别经主、副电源通断检测电路后接PLC控制器，PLC控制器连接主、副继电器的输入端，主电源通断检测电路设有用于切换主、副电源的手动切换按钮，副电源通断检测电路设有输出断开按钮。

[0007] 所述的主电源通断检测电路包括经保险丝连接主变压器的次级输出端的另一处的主整流桥，主整流桥两输出端之间连接有吸能电阻，其中一个输出端经主继电器连接PLC控制器，另一个输出端的一支经二极管连接PLC控制器，另一支经二极管和输出断开按钮连接PLC控制器，再一支经手动切换按钮连接PLC控制器；副电源通断检测电路包括经保险丝连接副变压器的次级输出端的另一处的副整流桥，副整流桥两输出端之间连接有吸能电阻，其中一个输出端经副继电器连接PLC控制器，另一个输出端的一支经二极管连接PLC控制器，另一支经二极管和输出断开按钮连接PLC控制器，再一支直接连接PLC控制器。

[0008] 本发明的有益效果是，安装方便，操作简单，安全可靠。它通过传统继电器控制和现代先进的可编程逻辑控制器相结合的方式，在保证系统稳定运行的同时，大大减少了设备复杂繁琐的接线。该发明可通过一台可编程逻辑控制器完成对外部主、副两路电源的通断的判断与分析，进而实现主副电源之间的自动切换。同时该发明还可以根据负载设备的不同，通过编程指令修改部分功能，实现时间调节和对负载端的最佳控制。最终达到可靠稳定的双电源自动切换，以实现井下监测分站及自动风门等双电源供电。同时该发明具有手动切换和输出断开以及工作状态显示功能，十分方便井下工作人员随时掌握该设备的工作状态以及对该设备所接负载的检修工作。在不影响其他负载工作的情况下，完成对监测分站和其他接入该矿用隔爆型双电源切换控制箱的负载设备的停电维修工作。

附图说明

[0009] 图1为控制箱外形主视图，图2为控制流程图，图3为电气原理图。图4为控制箱外形后视图。

[0010] 图中， 1主变压器，2副变压器，3、4保险丝， 5主整流桥，6副整流桥，7、8吸能电阻，9、10二极管，11手动切换按钮，12输出断开按钮，13 PLC控制器，14主继电器，15副继电器，16保护器，17接线处，18箱体，19压线喇叭口，20按钮，21观察窗，22接地螺栓。

具体实施方式

[0011] 附图为本发明的一种具体实施例。

[0012] 本发明的矿用隔爆型双电源切换控制箱，包括连接主电源的主变压器1和连接副电源的副变压器2，主、副变压器的次级输出端的一处分别经主电源的主继电器14、副电源的副继电器15控制后共同经保护器16连接负载；主、副变压器的次级输出端的另一处分别经主、副电源通断检测电路后接PLC控制器13，PLC控制器连接主、副继电器14、15的输入端，主电源通断检测电路设有用于切换主、副电源的手动切换按钮11，副电源通断检测电路设有输出断开按钮12。

[0013] 所述的主电源通断检测电路包括经保险丝3连接主变压器1的次级输出端的另一处的主整流桥5，主整流桥两输出端之间连接有吸能电阻7，其中一个输出端经主继电器14连接PLC控制器13，另一个输出端的一支经二极管9连接PLC控制器，另一支经二极管和输出断开按钮连接PLC控制器，再一支经手动切换按钮11连接PLC控制器；副电源通断检测电路包括经保险丝4连接副变压器2的次级输出端的另一处的副整流桥6，副整流桥两输出端之间连接有吸能电阻8，其中一个输出端经副继电器15连接PLC控制器13，另一个输出端的一支经二极管10连接PLC控制器，另一支经二极管10和输出断开按钮12连接PLC控制器，再一支直接连接PLC控制器。

[0014] 本发明针对井下监测分站频繁掉电以及对安全生产所产生的重要影响出发，充分利用井下现有的双回路电源，利用现代电气控制技术设计出双电源自动切换控制箱。该控制箱根据现有井下监测设备的电压类别可涵盖AC18-36V范围内电压，可以为井下监控设备终端提供稳定可靠地电源供给，从而克服采掘频繁停电对监控系统造成的影响，保证监控系统的平稳运行。不但对安全监控系统的稳定运行有可靠的供电保障，还可以对井下矿压观测系统、人员定位系统以及主要提升系统连续供电都有可靠的保障。

[0015] 根据目前井下变电所对监控分站接线情况，多为一个馈电开关即给监控分站供电，又给其他设备供电。当工作人员对监控分站进行检修或其他工作时，需要断开馈电开关控制回路，造成除了监控分站断电外其他设备也要断电，严重影响井下工作效率和安全性。本发明针对这种现象，在设计防爆型双电源切换控制箱时，设计了手动切换和输出断开功能按钮。井下工作人员可以定期通过手动切换按钮切换主副电源来检测该设备是否能正常实现切换功能；该设备接在监控分站和上一级电源之间，当工作人员需要对监控分站进行检修工作时，通过输出断开按钮就可以断开监控分站的电源，在不影响其他设备工作的情况下完成检修工作，方便快捷，大大的提高了工作效率和安全性。另外，该发明还设计有工作状态指示灯，包括主副电源工作状态指示和副电源故障显示，安全可靠，工作状态一目了然。

[0016] 本发明通过传统继电器控制和现代先进的可编程逻辑控制器相结合的方式，在保证系统稳定运行的同时，大大减少了设备复杂繁琐的接线。该发明可通过一台可编程逻辑控制器完成对外部主、副两路电源的通断的判断与分析，进而实现主副电源之间的自动切换。同时该发明还可以根据负载设备的不同，通过编程指令修改部分功能，实现时间调节和对负载端的最佳控制。最终达到可靠稳定的双电源自动切换，以实现井下监测分站及自动风门等双电源供电。同时该发明具有手动切换和输出断开以及工作状态显示功能，十分方便井下工作人员随时掌握该设备的工作状态以及对该设备所接负载的检修工作。在不影响其他负载工作的情况下，完成对监测分站和其他接入该矿用隔爆型双电源切换控制箱的负载设备的停电维修工作。

[0017] 图3中，为主、副电源的变压器1、2，输入电压可以为交流1140V或者660V，该变压器的次级输出端的一处接主、副电源的控制继电器14、15，另一处接控制回路的整流装置5、6，其中还有保护控制回路的保险装置3、4；吸能电阻7、8，缩短主副电源的自动切换时间；单向导通二极管9、10，实现可编程控制器13不断电，同时监测主副电源通断情况；手动切换按钮11和输出断开按钮12；输出回路保护器16；设备最终负载通过接线处17接入，依次为主、副回路上电，设备进入正常工作状态。

[0018] 本发明的矿用隔爆型双电源切换控制箱，其箱体18外部设有压线喇叭口19，观察窗21，按钮20，接地螺栓22。

[0019] 使用该设备的技术人员只需要根据设备接线示意图接入主、副两路电源和引出输出电缆至负载设备，然后依次对主、副电源上电即可完成对该设备的安装接线工作。上电后通过手动切换和输出断开按钮对设备的运行和功能进行测试工作。整机安装调试完毕。安装方便，操作简单，安全可靠。